JPH04354338A - 半導体装置の配線製造方法 - Google Patents
半導体装置の配線製造方法Info
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- JPH04354338A JPH04354338A JP15535291A JP15535291A JPH04354338A JP H04354338 A JPH04354338 A JP H04354338A JP 15535291 A JP15535291 A JP 15535291A JP 15535291 A JP15535291 A JP 15535291A JP H04354338 A JPH04354338 A JP H04354338A
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Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の配線構造に
関し、特にタングステン膜を主導電材料とする配線構造
に関する。
関し、特にタングステン膜を主導電材料とする配線構造
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体装置の配線の殆どはアルミ
ニウムを主成分とする金属膜を用いていた。ところが、
半導体装置の高速化および高密度化が進むにつれ、電流
密度の増加によるエレクトロマイグレーション耐性の劣
化、及び配線幅の減少によるストレスマイグレーション
耐性の劣化が問題となってきている。そこで、近年、高
融点金属であるタングステンを配線材料に使用すること
が提案されている。高融点金属は、エレクトロマイグレ
ーション耐性、及びストレスマイグレーション耐性に優
れており、比抵抗がアルミニウムよりも大きいという不
利な点があるものの、高い信頼性を有する配線を構成す
ることができる。
ニウムを主成分とする金属膜を用いていた。ところが、
半導体装置の高速化および高密度化が進むにつれ、電流
密度の増加によるエレクトロマイグレーション耐性の劣
化、及び配線幅の減少によるストレスマイグレーション
耐性の劣化が問題となってきている。そこで、近年、高
融点金属であるタングステンを配線材料に使用すること
が提案されている。高融点金属は、エレクトロマイグレ
ーション耐性、及びストレスマイグレーション耐性に優
れており、比抵抗がアルミニウムよりも大きいという不
利な点があるものの、高い信頼性を有する配線を構成す
ることができる。
【０００３】タングステンを用いた配線構造としては図
３に示すように、窒化チタン膜２上にタングステン膜４
を形成した構造が提案されている。（Ｋ．Ｓｕｇｕｒｏ
ｅｔ．ａｌ，ＴｈｉｎＳｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ，ｖｏ
ｌ．１６６，ｐｌ，１９８９ ）窒化チタン膜２は、半
導体素子を構成するシリコンと配線を構成するタングス
テン膜４がこれらの接続部において相互拡散するのを防
ぐために設けられているバリアメタル膜である。 このような配線構造は高い信頼性を有する配線構造とな
っている。
３に示すように、窒化チタン膜２上にタングステン膜４
を形成した構造が提案されている。（Ｋ．Ｓｕｇｕｒｏ
ｅｔ．ａｌ，ＴｈｉｎＳｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ，ｖｏ
ｌ．１６６，ｐｌ，１９８９ ）窒化チタン膜２は、半
導体素子を構成するシリコンと配線を構成するタングス
テン膜４がこれらの接続部において相互拡散するのを防
ぐために設けられているバリアメタル膜である。 このような配線構造は高い信頼性を有する配線構造とな
っている。
【０００４】又、他の例として図４に示すように、チタ
ン膜１上に窒化チタン膜２を形成し、さらにその上にタ
ングステン膜４を形成した構造も提案されている。（Ｐ
ｅｔｅ Ｍａｎｏｓ ｅｔ．ａｌ，Ｐｒｏｃ．６ｔｈ
Ｉｎｔ．ＶＭＩＣ，Ｐ４０，１９８９ ）このような配
線構造は、窒化チタン膜２の下にチタン膜１が存在する
ため、半導体素子を構成するシリコンと配線との接続抵
抗を前述の例より小さくすることができる。
ン膜１上に窒化チタン膜２を形成し、さらにその上にタ
ングステン膜４を形成した構造も提案されている。（Ｐ
ｅｔｅ Ｍａｎｏｓ ｅｔ．ａｌ，Ｐｒｏｃ．６ｔｈ
Ｉｎｔ．ＶＭＩＣ，Ｐ４０，１９８９ ）このような配
線構造は、窒化チタン膜２の下にチタン膜１が存在する
ため、半導体素子を構成するシリコンと配線との接続抵
抗を前述の例より小さくすることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た各配線構造は、窒化チタン膜２上に直接タングステン
膜４が形成されているため、タングステン膜４の比抵抗
が大きくなってしまうという問題を有する。この原因は
、窒化チタン膜２上に直接タングステン膜４を形成する
と、タングステン膜４における粒子が小さくなってしま
うためと考えられる。このような現象は、タングステン
膜をマグネトロンスパッタリング法で形成した場合に顕
著に表われる。タングステン膜はもともとアルミニウム
膜に比べ比抵抗が大きいという不利があるが、窒化チタ
ン膜上にタングステン膜を形成するとその不利な点が増
幅されるという問題が生じる。本発明の目的は、タング
ステン膜を主配線材料とした配線抵抗の小さい配線構造
を提供することにある。
た各配線構造は、窒化チタン膜２上に直接タングステン
膜４が形成されているため、タングステン膜４の比抵抗
が大きくなってしまうという問題を有する。この原因は
、窒化チタン膜２上に直接タングステン膜４を形成する
と、タングステン膜４における粒子が小さくなってしま
うためと考えられる。このような現象は、タングステン
膜をマグネトロンスパッタリング法で形成した場合に顕
著に表われる。タングステン膜はもともとアルミニウム
膜に比べ比抵抗が大きいという不利があるが、窒化チタ
ン膜上にタングステン膜を形成するとその不利な点が増
幅されるという問題が生じる。本発明の目的は、タング
ステン膜を主配線材料とした配線抵抗の小さい配線構造
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の配線構造は、窒
化チタン膜上にチタンタングステン合金膜を有し、この
チタンタングステン合金膜上にタングステン膜を有する
構造とする。又、この場合、窒化チタン膜の下にチタン
膜を形成してもよい。
化チタン膜上にチタンタングステン合金膜を有し、この
チタンタングステン合金膜上にタングステン膜を有する
構造とする。又、この場合、窒化チタン膜の下にチタン
膜を形成してもよい。
【０００７】
【作用】窒化チタン膜とタングステン膜との間にチタン
タングステン合金膜が介在されるため、窒化チタン膜の
影響によるタングステン膜の比抵抗の増大が防止される
。
タングステン合金膜が介在されるため、窒化チタン膜の
影響によるタングステン膜の比抵抗の増大が防止される
。
【０００８】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の第１の実施例を説明するための断面
図である。窒化チタン膜２を約１０００Å形成し、この
上にチタンタングステン合金膜３を約 ５００Å形成し
、更にその上にタングステン膜４を約５０００Å形成し
たものである。このような配線構造においてはチタンタ
ングステン合金膜３上にタングステン膜４を形成してい
るので、窒化チタン膜２上にタングステン膜４を形成し
た場合に比べタングステン膜４の比抵抗の増大を抑制す
ることができ、全体として配線抵抗の小さい配線構造を
実現している。尚、窒化チタン膜２はバリアメタル膜で
ある。
る。図１は本発明の第１の実施例を説明するための断面
図である。窒化チタン膜２を約１０００Å形成し、この
上にチタンタングステン合金膜３を約 ５００Å形成し
、更にその上にタングステン膜４を約５０００Å形成し
たものである。このような配線構造においてはチタンタ
ングステン合金膜３上にタングステン膜４を形成してい
るので、窒化チタン膜２上にタングステン膜４を形成し
た場合に比べタングステン膜４の比抵抗の増大を抑制す
ることができ、全体として配線抵抗の小さい配線構造を
実現している。尚、窒化チタン膜２はバリアメタル膜で
ある。
【０００９】図２は本発明の第２の実施例を説明するた
めの断面図である。これは、第１の実施例の配線構造の
窒化チタン膜２の下にチタン膜１を約 ５００Å設けた
ものである。チタン膜１は半導体素子を構成するシリコ
ンと配線との接続抵抗を小さくするために設けられてい
る。 このような配線構造においてはチタンタングステン合金
膜３上にタングステン膜４を形成しているので、窒化チ
タン膜２上にタングステン膜４を形成した場合に比べタ
ングステン膜４の比抵抗の増大を抑制することができ、
全体として配線抵抗の小さい配線構造を実現している。 配線層抵抗の測定データを表１に示す。表１のデータよ
り、本実施例の配線構造は、窒化チタン膜上にタングス
テン膜を形成した場合に比べ配線抵抗を約２割小さくで
きることが確認された。
めの断面図である。これは、第１の実施例の配線構造の
窒化チタン膜２の下にチタン膜１を約 ５００Å設けた
ものである。チタン膜１は半導体素子を構成するシリコ
ンと配線との接続抵抗を小さくするために設けられてい
る。 このような配線構造においてはチタンタングステン合金
膜３上にタングステン膜４を形成しているので、窒化チ
タン膜２上にタングステン膜４を形成した場合に比べタ
ングステン膜４の比抵抗の増大を抑制することができ、
全体として配線抵抗の小さい配線構造を実現している。 配線層抵抗の測定データを表１に示す。表１のデータよ
り、本実施例の配線構造は、窒化チタン膜上にタングス
テン膜を形成した場合に比べ配線抵抗を約２割小さくで
きることが確認された。
【００１０】
【表１】
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、窒化チタ
ン膜上にチタンタングステン合金膜を形成し、かつこの
チタンタングステン合金膜上にタングステン膜を形成し
ているので、窒化チタン膜上にタングステン膜を形成し
た場合に比べタングステン膜の比抵抗の増大を抑制する
ことができ、全体として配線抵抗の小さい配線構造を得
ることができる。したがって、本発明はエレクトロマイ
グレーション耐性およびストレスマイグレーション耐性
に優れ、しかも配線抵抗の小さい配線構造を提供するこ
とができるのでその効果は大きい。
ン膜上にチタンタングステン合金膜を形成し、かつこの
チタンタングステン合金膜上にタングステン膜を形成し
ているので、窒化チタン膜上にタングステン膜を形成し
た場合に比べタングステン膜の比抵抗の増大を抑制する
ことができ、全体として配線抵抗の小さい配線構造を得
ることができる。したがって、本発明はエレクトロマイ
グレーション耐性およびストレスマイグレーション耐性
に優れ、しかも配線抵抗の小さい配線構造を提供するこ
とができるのでその効果は大きい。
【図１】本発明の第１実施例の断面図である。
【図２】本発明の第２実施例の断面図である。
【図３】従来の配線構造の一例の断面図である。
【図４】従来の配線構造の他の例の断面図である。
１ チタン膜
２ 窒化チタン膜
３ チタンタングステン合金膜
４ タングステン膜
Claims (2)
- 【請求項１】 窒化チタン膜上にチタンタングステン
合金膜を有し、該チタンタングステン合金膜上にタング
ステン膜を有することを特徴とする半導体装置の配線構
造。 - 【請求項２】 チタン膜上に窒化チタン膜を有し、こ
の窒化チタン膜上にチタタングステン合金膜を有し、こ
のチタンタングステン合金膜上にタングステン膜を有す
ることを特徴とする半導体装置の配線構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15535291A JPH04354338A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 半導体装置の配線製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15535291A JPH04354338A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 半導体装置の配線製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04354338A true JPH04354338A (ja) | 1992-12-08 |
Family
ID=15604025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15535291A Pending JPH04354338A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 半導体装置の配線製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04354338A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011258811A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Ulvac Japan Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP15535291A patent/JPH04354338A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011258811A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Ulvac Japan Ltd | 半導体装置の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010612 |